ยีนสีตามีความสำคัญต่อสุขภาพจอประสาทตา

Elisabeth Knust นำทีมนักวิจัยจาก Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics (MPI-CBG) ในเมือง Dresden ประเทศเยอรมนี ซึ่งอธิบายถึงบทบาทที่สำคัญของเส้นทางเมตาบอลิซึมหนึ่งดังกล่าวในการรักษาสุขภาพของจอประสาทตาภายใต้สภาวะความเครียด พวกเขาศึกษายีนDrosophila แบบคลาสสิก cinnabar, cardinal, whiteและscarletเดิมมีลักษณะเฉพาะเมื่อหลายสิบปีก่อนและได้รับการตั้งชื่อตามบทบาทในการสร้างเม็ดสีตา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการก่อตัวของเม็ดสีสีน้ำตาลของแมลงวันตา ยีนเหล่านี้เข้ารหัสส่วนประกอบของเส้นทางไคนูเรนีน ซึ่งกิจกรรมของยีนเหล่านี้จะแปลงกรดอะมิโนทริปโตเฟนด้วยขั้นตอนต่างๆ เป็นผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในการศึกษานี้ ผู้เขียนได้เน้นย้ำถึงการทำงานของวิถีเมแทบอลิซึมนี้ในสุขภาพของจอประสาทตา โดยไม่ขึ้นกับบทบาทในการสร้างเม็ดสี เส้นทาง Kynurenine เป็นเส้นทางเมตาบอลิซึมที่อนุรักษ์ไว้ตามวิวัฒนาการซึ่งควบคุมกระบวนการทางชีววิทยาที่หลากหลาย การหยุดชะงักนี้อาจส่งผลให้เกิดการสะสมของสารชีวโมเลกุลหรือสารป้องกันที่เป็นพิษหรือสารป้องกัน ซึ่งอาจทำให้สุขภาพของสมองแย่ลงหรือดีขึ้นตามลำดับ รวมทั้งเรตินา ความรู้เกี่ยวกับเส้นทางเมแทบอลิซึมที่สำคัญนี้เพิ่งได้รับการขยายโดยทีมวิจัยซึ่งนำโดย Elisabeth Knust ผู้อำนวยการ Emerita ที่ MPI-CBG ในการตีพิมพ์ในวารสาร Plos Genetics ด้วยความตระหนักถึงการอนุรักษ์เส้นทางเมแทบอลิซึมนี้และยีนที่ควบคุมมัน พวกเขาจึงใช้แมลงวันเป็นระบบจำลองเพื่อไขบทบาทของเมแทบอไลต์แต่ละตัวต่อสุขภาพจอประสาทตา นักวิจัยได้ศึกษายีน 4 ชนิด ได้แก่ซินนาบาร์ คาร์ดินัล ขาว และสการ์เล็ต- ตั้งชื่อตาม แม่สี ตาที่ผิดปกติหลังจากแมลงวันหายไป Sarita Hebbar หนึ่งในผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าวว่า "เนื่องจากทางเดินของ Kynurenine ได้รับการอนุรักษ์จากแมลงวันสู่มนุษย์ เราจึงได้สอบถามว่ายีนเหล่านี้ควบคุมสุขภาพของจอประสาทตาโดยไม่ขึ้นกับบทบาทในการสร้างเม็ดสีหรือไม่" เพื่อค้นหาสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์ใช้การผสมผสานระหว่างพันธุศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงของอาหาร และการวิเคราะห์ทางชีวเคมีของสารเมตาบอไลต์เพื่อศึกษาการกลายพันธุ์ที่แตกต่างกันของแมลงวันผลไม้Drosophila melanogaster. Sofia Traikov ผู้เขียนร่วมได้พัฒนาวิธีการวิเคราะห์ทางชีวเคมีของเมแทบอไลต์ของวิถี Kynurenine สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถเชื่อมโยงระดับเมแทบอไลต์ต่างๆ กับสภาวะสุขภาพของเรตินาได้ พวกเขาพบว่าสารเมตาโบไลต์ 3-hydroxykynurenine (3OH-K) หนึ่งชนิดสร้างความเสียหายต่อเรตินา ที่สำคัญกว่านั้น พวกเขาสามารถแสดงให้เห็นว่าระดับความเสื่อมนั้นได้รับอิทธิพลจากความสมดุลระหว่าง 3OH-K ที่เป็นพิษและเมแทบอไลต์ที่ป้องกัน เช่น กรดไคนูเรนิก (KYNA) และไม่ใช่แค่จากปริมาณสัมบูรณ์เท่านั้น Sarita กล่าวต่อว่า: "เรายังให้อาหารสารเหล่านี้ 2 ชนิดแก่แมลงวันปกติ (ไม่กลายพันธุ์) และพบว่า 3OH-K เพิ่มความเสียหายของจอประสาทตาที่เกิดจากความเครียด ในขณะที่ KYNA ปกป้องจอประสาทตาจากความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับความเครียด" นอกจากนี้ การกำหนดเป้าหมายยีนทั้งสี่นี้และสี่ขั้นตอนที่แตกต่างกันภายในทางเดิน นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่าไม่เพียงแต่การสะสมของ 3OH-K ในลักษณะดังกล่าว แต่ยังรวมถึงตำแหน่งของมันในเซลล์และด้วยเหตุนี้ความพร้อมในปฏิกิริยาต่อไปคือ สำคัญต่อสุขภาพจอประสาทตา Elisabeth Knust ผู้ดูแลการศึกษากล่าวว่า "งานนี้แสดงให้เห็นว่าวิถี Kynurenine มีความสำคัญไม่เพียง แต่ในการสร้างเม็ดสีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระดับของสารแต่ละชนิดที่มีบทบาทสำคัญในการรักษาสุขภาพของจอประสาทตา" Elisabeth Knust ผู้ดูแลการศึกษากล่าว เธอสรุปว่า "ในอนาคต อัตราส่วนของสารเมแทบอไลต์ต่างๆ และตำแหน่งเฉพาะของการสะสมและกิจกรรมของสารเหล่านี้ควรนำมาพิจารณาในกลยุทธ์การรักษาโรคที่มีความบกพร่องของการทำงานของทางเดิน Kynurenine ซึ่งสังเกตได้จากสภาวะความเสื่อมของระบบประสาทต่างๆ"